幾種制備輕質碳酸鈣的方法
碳酸鈣是一種應用的工業填料,主要用于塑料、造紙、橡膠、涂料等行業。輕質碳酸鈣又稱沉淀型碳酸鈣,或稱聚碳酸鈣。輕質碳酸鈣采用化學工藝制備。因其沉淀量(2.4mL/g~2.8mL/g)大于機械沉淀量(1.1mL/g~1.9mL/g),故又稱輕質碳酸鈣。輕質碳酸鈣的制備方法有多種,下面介紹幾種輕質碳酸鈣的制備方法,供大家參考。利用磷石膏制備輕質碳酸鈣。
濕法磷酸生產過程中產生的工業廢渣是磷石膏的主要來源,排放量大,土地占用大,環境污染嚴重。以磷石膏為原料制備輕質碳酸鈣,可解決磷石膏的綜合利用。
第一步:以42℃熱水洗滌磷石膏,用去離子水磨漿并加入反應器中,設電動攪拌器攪拌轉速為350r/min,然后緩慢滴加碳銨,反應溫度為125℃,恒溫反應1h,反應結束后,濾出濾液及沉淀物,濾出冷卻結晶,再濾出結晶,干燥,得到硫酸銨;
第二步:取第一步中的沉淀物,加入去離子水磨漿,放入反應器中,設置電動攪拌器,攪拌速度為150r/min,通入二氧化碳,二氧化碳流量為250mL/min,反應2h,過濾,回收濾液,加熱至95℃,反應2h,產生的二氧化碳循環使用,反應完成后,過濾,濾液回收回到反應器中進行第二次反應,將沉淀物離心脫水,在205℃脫水干燥30min,得到輕質碳酸鈣。
電石渣制備輕質碳酸鈣
電石渣是氯堿工業電石水解后的工業廢渣。采用電石渣生產碳酸鈣,解決了電石渣在環境污染嚴重的情況下,同時具有較高的附加值的難題,取得了一舉兩得的效果。
把一定量的灰褐色電石渣放入大燒杯,加入自來水,在20%左右的調固量待用;將一定量的生石灰倒入40℃水中,充分攪拌,制成消石液,調固量待用。預處理后的電石渣與消化液按所需比例混合,經60目篩后,通入12%濃度的CO2,開啟機械攪拌,反應過程中用恒溫水浴鍋控制反應溫度,使反應溫度恒定,當電導率下降并保持恒定時,即達到反應終點,反應結束后,用抽濾瓶真空抽濾,所得濾餅在烘箱中烘干,烘箱溫度在110~120℃左右,得到碳酸鈣產品。
從堿法副產物中制備輕質碳酸鈣。
采用氨堿法生產純堿時,副產氯化鈣溶液與粗水合肼溶液配制高質量輕質碳酸鈣。
進鍋時,先向鍋中加入一定量的粗水合肼溶液(水合肼溫度60℃~80℃,碳酸鈉濃度100g/L~160g/L),開鍋攪拌,然后加入氯化鈣溶液。控制氯化鈣濃度在30%~50%左右(高濃度不可以降低水合肼的稀釋作用,而且是反應的濃度),每10min的進料速率為水合肼溶液量的15%~30%,總的氯化鈣進料量與碳酸鈉(摩爾當量比)1.05~1.15。加完氯化鈣溶液后,反應時間在20min~60min之間,具體反應時間取決于粗水合肼中碳酸鈉的含量。粗肼溶液反應結束后,固液分離,液體進入蒸發精餾系統進行精餾,所得到的固體為輕質碳酸鈣。
圖像。
工藝流程圖
炭化法制備的輕質碳酸鈣
將生石灰定量稱量于蒸餾水中,常溫下進行24h的密封消化;將消化乳液經過250個目篩后,用波美計進行攪拌至實驗設計濃度。稱量檸檬酸鈉加入20毫升蒸餾水中,攪拌均勻。以硫酸鈉(OH)2乳液800毫升,加入檸檬酸鈉溶液攪拌均勻,然后加水至實驗設計溫度。乳液快速轉移至碳化反應器,CO2和N2通入反應器,氣體流量比為1∶3。碳化過程按乳液pH值的變化來標定,每隔10s檢測一次乳液酸堿度,當乳液pH值為8時停止通氣。碳化反應后的乳液經真空抽濾,濾餅在105℃下干燥24h,可得到輕碳酸鈣粉末。
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